9 0 0 0 OA 折紙と展開構造
- 著者
- 斉藤 一哉
- 出版者
- 一般社団法人 日本応用数理学会
- 雑誌
- 応用数理 (ISSN:24321982)
- 巻号頁・発行日
- vol.26, no.1, pp.9-14, 2016 (Released:2016-07-27)
- 参考文献数
- 18
This study presents a new method for designing self-deploying origami using the geometrically misaligned creases. In this method, some facets are replaced by “holes” such that the systems become a 1-DOF mechanism. These perforated origami models can be folded and unfolded similar to rigidfoldable(without misalignment) models because of their DOF despite the existence of the misalignment. Focusing on the removed facets, the holes will deform according to the motion of the frame of the remaining parts. In the proposed method, these holes are filled with elastic parts and store elastic energy for self-deployment. First, a new extended rigid-folding simulation technique is proposed to estimate the deformation of the holes. Next by using the above technique, the proposed method is applied on arbitrary-size quadrilateral mesh origami. Finally, by using the finite-element method, the authors conduct numerical simulations and confirm the deployment capabilities of the models.
3 0 0 0 OA 昆虫の翅にみられる折りたたみ・展開機構を応用した革新的展開構造の創成
甲虫目を初めとする折りたたみ型の後翅を有する昆虫の翅の展開・収納行動をハイスピードカメラ,3次元計測技術を用いて詳細に観察する手法を構築し,ハネカクシ,テントウムシの収納・展開メカニズムの解明に成功した.折紙の幾何学を用いて翅のデザインを弾性力学的観点から説明する新しい折りたたみモデルを提案すると共に,人工の展開翼に応用するための折線パターンの一般化を行った.昆虫の翅は,人工物とは比較にならないほどの高い収納率,展開再現性,信頼性,軽量性を併せ持っている.本研究成果はこれらの優れた特性を工学応用する道を開くものである.
1 0 0 0 OA 昆虫から学ぶ折り紙工学
- 著者
- 斉藤 一哉
- 出版者
- 公益社団法人 応用物理学会
- 雑誌
- 応用物理 (ISSN:03698009)
- 巻号頁・発行日
- vol.92, no.5, pp.302-304, 2023-05-01 (Released:2023-05-01)
- 参考文献数
- 2
- 著者
- 斉藤 一哉
- 出版者
- 一般社団法人 日本機械学会
- 雑誌
- 日本機械学会誌 (ISSN:24242675)
- 巻号頁・発行日
- vol.119, no.1175, pp.556-557, 2016-10-05 (Released:2017-09-15)
1 0 0 0 OA 任意断面を持つハニカムコアの展開図設計法
- 著者
- 斉藤 一哉 野島 武敏
- 出版者
- 一般社団法人 日本機械学会
- 雑誌
- 日本機械学会論文集A編 (ISSN:18848338)
- 巻号頁・発行日
- vol.78, no.787, pp.324-335, 2012 (Released:2012-03-25)
- 参考文献数
- 7
- 被引用文献数
- 2 3
This study illustrates a new strategy to fabricate arbitrary cross-section honeycombs. These types of honeycombs are usually manufactured from normal flat honeycombs by curving or carving, but the proposed method enables us to construct objective shaped honeycombs directly. We first introduce the concept of the kirigami honeycomb, which is made from single flat sheets and has periodical slits resembling kirigami (Japanese art of study folding and cutting). In previous studies, honeycombs having various shapes, including tapered and aerofoil honeycombs, were made using this method, and were realized by only changing folding line diagrams (FLDs). In this study, these 3D kirigami honeycombs are generalized by numerical parameters and fabricated using a newly proposed FLD design method, which enables us to draw the FLD of arbitrary cross-section honeycombs
多角形から構成される平面/空間の幾何学図形に基づき,申請者はこれまで様々なコア構造を創製してきた.平成21年度前半はオクテット・トラス型コアパネル,「ダイアコア」の音響,振動特性に関して研究を行った.振動特性に関しては,鋼板からプレス加工により試作パネルを製作し,自由支持条件下でインパクトハンマーを用いた加振実験を行い,基本的な振動特性を明らかにした.また有限要素法による固有値解析を行い,板厚,パネル厚,セルサイズと固有振動数との関係を明らかにした.また音響特性に関しては木製の遮音箱を製作し,PET製ダイアコアパネルの遮音試験を行い,基本的な遮音特性を明らかにした.パネルと同じ材質の平板及び間に空気を挟んだ二重壁に対しても同様の試験を行い,ダイアコアパネルの試験で得られた値と比較した.21年度後半は,周期的な切り抜き,スリットを導入した平板から折り曲げのみによって製作される軽量コアパネルに関して,先進複合材料を用いた新しいモデルの創製を行った.まず,カーボン/エポキシ複合材シートにおいて,折線部のみシリコンを含浸させることによって折り曲げ可能なCFRPシートを製作する手法を研究した.またエポキシ含浸時に紙製のマスクを用いることで,自由な折パターンを描く手法を開発した.この手法により折紙のような複雑な折線パターンをCFRP上で実現することが可能となった.上記手法を応用することで,シリコンによってグリッド状の折線を導入したCFRPシートに周期的な短形の切り抜きをいれ,立体化することによってCFRPコアパネルを製作した.また,アルミ合金製の型を製作することによりコルゲート状のCFRPを製作し,周期的に切抜きを入れジグザグに折り曲げることで製作される新しいCFRP製の折紙ハニカムコアを創製した.さらにシリコンによって折線パターンを変化させることで,曲面,テーパー型等の様々な形状を持つCFRPハニカムを製作した.